Optimale Wärmetauscherparameter

Wärmetauscher, die in Lüftungseinheiten verwendet werden, haben zwei Schlüsselparameter: WRG-Effizienz und Druckverlust. Diese Parameter stehen einander gegenüber, daher ist es notwendig, ihre Werte sorgfältig auszugleichen, damit das Gesamtergebnis und die Leistung des Wärmetauschers in der WRG-Einheit optimal sind.

Net Energy Performance ratio

Um beide Größen gleichzeitig zu überwachen und zu vergleichen, haben wir beschlossen, den Parameter Net Energy Performance Ratio (NEP ratio) zu erstellen, d.h. den Anteil zwischen der durch die Wärmerückgewinnung vom Wärmetauscher gewonnenen Wärmeenergie und der den Ventilatoren zur Überwindung des Wärmetauscher-Druckverlustes zugeführten Energie. Für eine optimale Auswahl des Rekuperators sollten wir im Bereich NEP ratio von 9 bis 18 liegen.

Wie berechnet man das NEP ratio

Den Wert von Net Energy Performance ratio kann durch die folgende Formel formuliert werden:

NEP ratio = P_rout/ P_rin

Berechnung P_rout

Die durch die WRG durch den Wärmetauscher erhaltene Wärmeenergie wird wie folgt berechnet:

P_rout (W) = ϱ_air q_v c_air Δt

ϱ_air = 1,2 kg⋅m^-3 – spezifisches Gewicht der Luft
q_v (m³⋅s^-1) – Standardvolumenstrom
c_air = 1020 J⋅kg^-1⋅K^-1 – spezifische Wärmekapazität von Luft
Δt (°C) – Erhöhung der Lufttemperatur am Einlass durch Durchzug durch Rekuperator

Berechnung P_rin

Die den Ventilatoren zugeführte Energie, die zur Überwindung des Druckverlusts von Wärmetauscher benötigt wird, wird wie folgt berechnet:

P_rin (W) = 2 [ (q_v dp) / η_fan ] pef

q_v (m³⋅s^-1) – Standardvolumenstrom
dp (Pa) – Standarddruckverlust des Wärmetauschers bei Standardvolumenstrom
η_fan = 60 % – durchschnittlicher Ventilatorwirkungsgrad (Umwandlung elektrischer Energie in Luftbewegung durch den Wärmetauscher)
pef = 2,5 – Primärenergiefaktor zur Stromgewinnung

Sie können den Wert von NEP ratio auch leicht in der Kalkulationssoftware rSelect feststellen. Die Tauglichkeit des von Ihnen gewählten Wärmetauschers zeigt Ihnen einfach ein Emoticon mit einer kurzen Beschreibung. Mögliche Ergebnisse sind in vier Intervalle unterteilt.

Was bedeutet der Wert NEP ratio?

NEP < 5 🙁 – der von Ihnen ausgewählte Wärmetauscher ist zu klein für das angegebene Luftvolumen
NEP = 5 – 9 😐 – der Wärmetauscher ist für das angegebene Luftvolumen immer noch leicht unterdimensioniert
NEP = 9 – 18 🙂 – Sie befinden sich im idealen Bereich, am besten sind die Werte an der Obergrenze dieses Intervalls
NEP > 18 😐 – der Wärmetauscher ist für die angegebene Luftmenge zu groß. Wir empfehlen, seine Größe zu ändern oder die Länge zu verkürzen

Optimale Wärmetauscher­parameter